书目详细信息
： 转录组和代谢组联合解析藜麦幼苗响应低温胁迫的调控机理
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 转录组和代谢组联合解析藜麦幼苗响应低温胁迫的调控机理/.谢恒著/.覃鹏指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.19 |
| 载体形态项： | 94页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 农学与生物技术学院, 学号2020210159 |
| 提要文摘： | 藜麦是一种喜冷凉、阳光充足，昼夜温差大的高海拔作物，在整个生育期内都易受到低温胁迫，影响营养品质，而藜麦在低温胁迫下的分子机理研究十分有限。因此，本研究以滇藜-281（高抗型）和滇藜-2324（敏感型）两个不同品系的藜麦幼苗为试验材料，测定了低温处理后藜麦幼苗的形态及其生理指标，结合非目标代谢谱检测和转录组测序技术，以探究响应低温胁迫时代谢物的动态变化，揭示这一过程背后的遗传机制。主要研究结果如下： 1、对田间种植的高代藜麦品系幼苗进行低温处理，根据肉眼观察植物叶片受伤程度初步筛选了两个低温胁迫程度存在明显差异的藜麦品系。对筛选的 这两个藜麦品系的株高、总根系长度、叶面积、叶片相对含水量、根冠比、叶色明亮度及红绿值等关键形态指标进行测定。结果表明，两个品系的叶片形态指标在低温胁迫下与对照相比都有所下降，但耐低温品系在低温胁迫下降幅相对较小。色差值测定结果表明，两个品系的叶色在低温下均表现失绿、亮度下降；耐低温品系在冻害和冷害下株高变化不大，且在在低温下相对含水量与根冠比更加稳定，在冻害下的根冠比变化幅度低于低温敏感品系，能维持较大的根冠比以更好的保持其正常生长。 2、对滇藜-2324和滇藜-281的幼苗进行不同温度处理（22℃、5 ℃、-2℃），测定其超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、脯氨酸(PRO)以及丙二醛（MDA）等指标含量及活性高低，发现低温处理导致两种材料的PRO、MDA升高，保护性酶活性（SOD、POD、CAT）发生动态变化，溶性糖含量高且随温度降低而明显升高，可溶性蛋白的含量对骤然低温的响应效果甚微。在藜麦幼苗低温处理过程中，低温处理下的POD含量在低温下依旧保持很高活性水平，耐低温型品系在低温处理下的MDA水平含量变化相对稳定，推测POD在藜麦幼苗在参与低温胁迫下活性氧的清除中可能起主要作用。 3、基于UPLC-MS/MS和Illumina HiSeq平台，我们一共检测到794个代谢物。主要包括脂质、黄酮、酚酸类、氨基酸及其衍生物、生物碱、核苷酸及其衍生物、有机酸、木脂素和香豆素、萜类、醌类、甾体等11 类。其中大多数是脂类物质、酚酸类及黄酮物质，还有少量的黄酮和类黄酮类物质。其中基因注释到52845个，包括6628个novel基因，KEGG表明，差异代谢物主要富集在丙酸代谢、烟酸和烟酰胺途径以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等代谢途径，差异基因主要集中在糖类代谢、丙酸代谢、光合作用脂肪酸类的生物合成、磷脂代谢途径和氨基酸生物合成。冷害处理诱导了可溶性糖物质的积累，尤其是D-葡萄糖-6-磷酸、D-果糖-6-磷酸、苷5’-二磷酸-D-葡萄糖和关键中间产物葡萄糖-1-磷的积累，提高了藜麦对低温的耐受性。冻害处理导致细胞膜脂含量高，脂肪酸不饱和程度高，细胞膜破坏程度低，抗氧化物质谷胱甘肽积累较多。关键能量底物酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）、琥珀酸、磷酸二羟基丙酮都在冻害处理下显著下调，使生长受到抑制。 4、基于转录组与代谢组联合解析低温胁迫下藜麦幼苗的响应机理，结果表明：不同温度处理下藜麦幼苗的分子机制变化有很大差异，发现冷害下可溶性糖在植株内大量积累，而冻害下α-亚麻酸代谢上调、能量底物减少等调控网络可能解释了这些代谢物的生物合成和积累的空间模式。通过共表达分析发现的在低温反应期间，gene-LOC110712600、gene-LOC110691407、gene-LOC110729149、gene-LOC110700051，gene-LOC110692289、gene-LOC110682087和gene-LOC110695254等基因积极表达的基因可能参与了其调节。同时验证了 RT-qPCR 结果与RNA-seq数据一致，表明转录组数据真实可靠。 这些结果为低温胁迫下藜麦幼苗的调控机理研究提供依据，也为筛选鉴定高产优质优良藜麦品种提供了参考。 |
| 并列题名： | Transcriptomic and Metabolomic Analysis of the Response Of Quinoa Seedlings to Low Temperature |
| 题名主题： | 藜麦幼苗 低温胁迫 形态生理 代谢组 转录组 响应机理 学位论文 |
| 中图分类： | S330-533 |
| 个人名称等同： | 谢恒 著 |
| 个人名称次要： | 覃鹏 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |